Prigušenje (gubitak) optičkih vlakana, uzroci prigušenja i poboljšanja

Što je slabljenje optičkih vlakana (gubitak optičkih vlakana)

Prigušenje optičkog vlakna (gubitak optičkog vlakna) odnosi se na pojavu da se intenzitet svjetlosti postupno smanjuje zbog različitih čimbenika kako se udaljenost prijenosa povećava kada se optički signal prenosi optičkim vlaknom.
Prigušenje je jedna od glavnih prijenosnih karakteristika optičkog vlakna.
Obično se izrazi slabljenje optičkog vlakna i gubitak optičkog vlakna koriste kao sinonimi.

 

Faktor slabljenja (gubitka).

Znamo da za dovršetak procesa komunikacije, osim odašiljanja optičkog signala, optički signal na prijemnom kraju mora biti u mogućnosti ispravno primiti i točno demodulirati.

Prigušenje vlakana uzrokuje postupni gubitak energije optičkih signala tijekom prijenosa, što utječe na kvalitetu i udaljenost signala. Kako bi se osigurao učinkovit prijenos optičkog signala, gubitak optičkog vlakna treba smanjiti što je više moguće.

Naš cilj je smanjiti gubitak optičkih vlakana, pa koliko je nisko nisko?

Kako izmjeriti slabljenje (gubitak) vlakana?

Karakteristike gubitka optičkog vlakna mogu se mjeriti koeficijentom gubitka (prigušenja), koji je prigušenje po jedinici duljine vlakna, u dB/km.

= 10*log(Pin/Pout)/L

Gdje je L duljina vlakna obično u km kao osnovna jedinica duljine, Pin i Pout su ulazna i izlazna optička snaga.

Primjer.

Duljina vlakna je 100km, ulazna optička snaga vlakna je 100mW, izlazna optička snaga je 1mW, izračunajte koeficijent prigušenja vlakna.

Donesite formulu: {{0}}*log(100/1) / 100, možete dobiti koeficijent prigušenja vlakana: 0,2dB/km.

 

Uzroci slabljenja (gubitka) i načini poboljšanja

Prijenos optičkog signala u optičkom vlaknu, zbog raspršenja, apsorpcije, nedostataka i drugih čimbenika stvara gubitak energije, uzrokujući slabljenje.

 

Prvo, gubitak apsorpcije

Gubitak apsorpcije uzrokovan je optičkim materijalima i nečistoćama na apsorpciju svjetlosne energije, optička energija u obliku toplinske energije potrošene u vlaknu, važan je gubitak u gubitku optičkih vlakana, gubitak apsorpcije uključuje sljedeće:

1, unutarnji gubitak apsorpcije

Intrinzični gubitak apsorpcije je gubitak svojstven materijalu vlakna, neizbježan je, određuje granicu gubitka vlakna. Intrinzična apsorpcija svojstvena je samom kvarcnom materijalu, uključujući infracrvenu apsorpciju i ultraljubičastu apsorpciju.

 

 

UV apsorpcija: U rasponu kratkih valnih duljina, elektroni optičkih materijala apsorbiraju energiju upadnog svjetla kako bi prešli na višu razinu energije, uzrokujući gubitak energije upadnog svjetla. Apsorpciju ultraljubičastog zračenja uzrokuje skok elektrona, koji utječe na komunikaciju optičkim vlaknima u području valnih duljina od 700 do 1100 nm.
Infracrvena apsorpcija: u rasponu dugih valnih duljina, svjetlosni val stupa u interakciju s rešetkom vlakna, a dio energije svjetlosnog vala prenosi se na rešetku, što pojačava njezinu vibraciju i tako uzrokuje gubitak. Infracrvenu apsorpciju uzrokuju molekularne vibracije koje utječu na komunikaciju optičkim vlaknima u području valne duljine od 1500-1700nm.

 

2, Gubitak apsorpcije nečistoća
Gubitak apsorpcije nečistoća je optički materijal koji sadrži željezo, bakar, krom i druge ione nečistoće, metalne ione, što je više sadržaja, to je veći gubitak uzrokovan njima, oni imaju veliki utjecaj na kratke valne duljine, duge valne duljine utjecaja što manji.
Korištenje optičkih materijala visoke čistoće, stroga kontrola sadržaja tih metalnih iona, može ih uzrokovati gubitkom brzog pada.

Drugi su OH ioni, OH ioni imaju veći utjecaj na gubitak optičkih vlakana. U 950nm, 1240nm, 1390nm valne duljine u blizini apsorpcije vrhunac gubitka, do 1390nm na apsorpciju najozbiljniji, koji se često čuje za "vrhunac vode" apsorpcije.

 

 

Drugo, gubitak zbog raspršenja

Gubitak zbog raspršenja nastaje zbog neujednačene gustoće materijala optičkog vlakna ili strukturnih nedostataka vlaknastog valovoda kao što je curenje optičke snage iz jezgre uzrokovano gubitkom.

Unutarnje raspršenje najvažnije je raspršenje u raspršenju materijala, snaga gubitka je linearno povezana sa snagom načina širenja. To je zbog materijalnih atoma ili molekula i materijalne strukture nehomogenosti indeksa loma materijala, što čini materijal za stvaranje mikroskopske nehomogenosti uzrokovane raspršenjem prijenosnih svjetlosnih valova. Ovo raspršenje je svojstveno materijalu, ne može se eliminirati, najniža je granica gubitka optičkih vlakana, Rayleighovo raspršenje koje pripada ovoj kategoriji.

 

Treće, gubitak zračenja

Gubitak zračenja nastaje zbog postojanja malih strukturnih fluktuacija na sučelju omotača jezgre, a gubitak je uzrokovan neravnomjernom strukturom valovoda unutar vlakna.

Dio odaslane energije će se zračiti iz jezgre vlakna kada je struktura vlakna nepravilna i postati način zračenja, tako da se gubitak povećava.

Taj se gubitak može smanjiti poboljšanjem tehnologije proizvodnje.

 

Četvrto, gubitak savijanjem

Gubitak zbog savijanja je gubitak uzrokovan savijanjem osi optičkog vlakna.

Bilo koja golim okom vidljiva os vlakana za pomak ravne linije naziva se savijanje ili makrosavijanje.

Savijanje vlakana uzrokovat će spajanje između modova unutar vlakna, a kada se način širenja energije spoji s načinom zračenja ili načinom curenja, doći će do gubitka savijanjem. Ovaj gubitak raste eksponencijalno kako se radijus zakrivljenosti smanjuje.

Druga vrsta gubitka je os vlakana koja proizvodi nasumično stanje bočnog pomaka na mikronskoj razini, koje se naziva gubitak mikrosavijanjem. Razlog mikrosavijanja je optičko vlakno u presvlaci, kabelu, ekstruzijskom omotaču, instalaciji i drugim procesima, vlakno je izloženo prekomjernom neravnomjernom bočnom pritisku ili uzdužnom naprezanju ili proizvodnja optičkog vlakna zbog temperaturnog širenja sloja premaza ili omotača koeficijent optičkog vlakna nije isti, itd. uzrokovano.

Za gubitak savijanja, vodovi od optičkih vlakana mogu koristiti kabel s niskim gubitkom pri savijanju ili strogo slijediti industrijske standardne specifikacije za polaganje kabela, razumnu kontrolu radijusa savijanja optičkog kabela, koliko je to moguće kako bi se smanjio gubitak od savijanja.

 

Specijalizirani smo za poslovanje s optičkim kabelima gotovo 10 godina i stekli smo mnoge poznate klijente diljem svijeta s dugogodišnjim partnerstvom. Ako ste zainteresirani za naša vlakna, slobodno me kontaktirajte.

 

 

Kontakt: